武改萍　郭帥

摘要：隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電網(wǎng)等級不斷提高，電力系統(tǒng)變得越來越復雜和龐大，為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性，對繼電保護的研究變得十分重要，特別是對其整定計算方法的研究。

關鍵詞：電力能源;繼電保護;整定計算;應對措施

引言

利用繼電保護整定計算系統(tǒng)融合了多數(shù)整定人士的相關經(jīng)驗，對于加快實現(xiàn)整定的程序自動化和直觀圖形界面的多元信息交互有極大作用，并對工程用圖、保護定值、設備參數(shù)等信息進行實時管理，提升繼電保護整定效果，降低整定人員負擔。

1繼電保護配置任務及重要性

繼電保護裝置的主要任務目標具體如下。（1）電力系統(tǒng)中如果出現(xiàn)設備故障或者發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出異常的電流超過繼電保護裝置的最大電流時，執(zhí)行跳閘動作，并對系統(tǒng)發(fā)出警報信號。一般專業(yè)人員會對故障類型和故障位置進行判斷，評判對電力系統(tǒng)的影響程度，避免維修過程中出現(xiàn)二次傷害。（2）電路系統(tǒng)中的元器件出現(xiàn)短路和斷路的情況，該系統(tǒng)就會產(chǎn)生一個選擇性的信號，對具有故障電路的保護系統(tǒng)迅速斷開，保證電路中的故障不會產(chǎn)生異常電流或電壓的波動，對其他元器件造成擊穿等現(xiàn)象，確保電力系統(tǒng)不會出現(xiàn)大面積損壞。繼電保護配置是系統(tǒng)的重要組成部分，具有維護和保證系統(tǒng)運行經(jīng)濟性和穩(wěn)定性的作用，同時可以監(jiān)控故障范圍，防止事故發(fā)生。

2繼電保護整定計算存在的不足和優(yōu)化

2.1斷相口開路電壓計算問題

在對電力系統(tǒng)進行繼電保護整定計算時，需要計算電網(wǎng)絡中的電流和電壓等電氣量，特別是出現(xiàn)概率較大的由于電力系統(tǒng)震蕩引起的非全相運行，需要對其正序網(wǎng)絡進行開路電壓計算。因此，可以將系統(tǒng)中各發(fā)電機的等值電勢和等值電阻用相應符號表示，當系統(tǒng)任意線路發(fā)生非全相運行時，運用疊加定理可以求出正序網(wǎng)絡的開路電壓。雖然這個過程可以很精確地計算出開路電壓值，但是計算量過大，不能運用在大規(guī)模電力系統(tǒng)中。為了解決這個問題，首先運用網(wǎng)絡H參數(shù)法，將網(wǎng)絡結構的影響考慮進來，把電力系統(tǒng)震蕩過程中的發(fā)電機分成兩個震蕩群，同時，將端口選擇為正序網(wǎng)絡斷相口和兩個震蕩群機組等效電動勢端口。最后應用雙口網(wǎng)絡H參數(shù)的計算方法得出開路電壓。

2.2運行方式選擇存在的問題

電力系統(tǒng)運行方式是影響繼電保護整定的重要因素，一般在進行繼電保護整定時只是將繼電保護所在的母線進行隔離，并沒有考慮到其他運行方式對整定的影響，這樣會造成保護范圍過大。找到電力系統(tǒng)的極端運行方式是進行繼電保護整定的關鍵一步，一般都是通過對保護所在的線路進行輪流開斷的方法來查找，然而在某些情況下這種方法無法找到電力系統(tǒng)的極端運行方式。為了能找到電力系統(tǒng)的最不利運行方式，運用計算機來完成繼電保護整定值的計算。計算機可以完成開斷線路，根據(jù)開斷線路所造成的擾動域來判斷繼電保護整定值的計算范圍，只有這樣才能準確查找出電力系統(tǒng)的最不利運行方式。

2.3保護出口整定問題

實際工作中往往重視繼電保護定值的整定計算，但是容易忽視對保護出口的整定問題。在傳統(tǒng)的發(fā)變組整定計算中，對發(fā)變組全停、解列、解列滅磁、跳分支開關等比較重視，但是隨著機組容量的增加和繼電保護與安全自動裝置的不斷融合，在保護出口的整定中，尤其要關注啟動失靈、啟動遠跳、啟動分支快切、閉鎖分支快切、關主汽門甚至鍋爐全燃料失去（MFT）等功能的整定，通過保護定值整定和保護出口整定的完美配置，保證繼電保護裝置的可靠性。

3繼電保護整定計算系統(tǒng)功能

3.1系統(tǒng)管理

繼電保護整定系統(tǒng)中的管理功能可以對電網(wǎng)內(nèi)的二次設備和一次設備固有信息實施維護管理，具體包括以下幾種信息內(nèi)容：（1）管理參數(shù)類型。具體包含電抗器、電動機、母線、發(fā)電機、變壓器、線路等一次設備相關參數(shù)和名稱、元件運行狀態(tài)、拓撲結構信息等。（2）參數(shù)查詢?？梢园凑针妷旱燃?、生產(chǎn)廠家、型號、名稱、元件種類、廠站、地理區(qū)域等因素，來選擇具體實施模糊還是精確的查詢。（3）參數(shù)的編輯與修改。能夠通過對話框修改任意一個單獨元件參數(shù)，同時還能利用參數(shù)表格同時修改或編輯多種元件。（4）參數(shù)計算功能?？梢越Y合線路類型、公里數(shù)和型號計算阻抗參數(shù)。（5）參數(shù)的檢驗?？梢宰詣幼R別孤立區(qū)域、孤立母線和零序孤島等部分特別的接線，而且可以檢核線路的參數(shù)是否正常。

3.2整定計算

該模塊主要發(fā)揮各種定制計算保護功能：（1）一站式整定計算，在運用整定計算時，必須整體考慮規(guī)程部分的要求，而且還需要整定原則構建完善，通過半自動式整定方式提高整定工作的靈活性，通過多元化的定制方式進行調(diào)整，確保用戶可以參與到整個整定過程當中，促進定值適應性和正確性的全面提升。（2）可以在網(wǎng)絡接線圖中順利進行各項工作，比如手動調(diào)整、查看定值、指定整定范圍，設置運行方式等。（3）提供各種結果輸出功能，將各種整定細節(jié)詳細展示出來，生成一種定值保護配置圖和定值算稿等，為人工干預提供可靠參考。（4）提供新定值自動生成功能。

3.3故障計算

故障計算模塊是整個系統(tǒng)中的核心內(nèi)容，可以服務于整定計算模塊，而且對于故障計算可以獨立的進行。這一個模塊是把節(jié)點導納矩陣作為基本的數(shù)學模型，并且通過調(diào)整導納矩陣的方法來處理不同類型的故障，結合動態(tài)節(jié)點編碼技術實現(xiàn)可視化故障計算，其具體功能如下：（1）能夠計算電力系統(tǒng)中各種簡單的故障，比如跨線短路、且可以隨意設置不同短路故障中的非全相擺角和過渡電阻。（2）能單相斷線、兩相斷線、三相斷線、三相短路接地、單相短路等故障，夠處理特殊形式的電網(wǎng)結構，比如無限大的阻抗支路、零阻抗支路等。用戶不需要專門給自己建立，這種程序的優(yōu)點就在于具備自動連通性檢查的特點，并且還可以處理網(wǎng)絡中的孤立不接地網(wǎng)絡。（3）能夠分區(qū)管理大范圍電網(wǎng)中的網(wǎng)絡參數(shù)，而且它還可以專門對不同的分區(qū)電網(wǎng)計算網(wǎng)絡等值，隨后進行故障計算，縮減計算時間。

4整定計算的任務以及步驟

整定計算是該系統(tǒng)的基礎，可以保護其正常穩(wěn)定運行。該計算的內(nèi)容明確了主要任務，在電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡上組建一個整定體系。確定了整定體系中的兩種方案，第一種是通過電壓等級的元器件建立整定體系的具體條例;第二種是通過元器件的功能和作用建立整定體系的相關規(guī)定。電力系統(tǒng)中的各種繼電保護裝置都具有自適應的能力，可以自適應相關電力環(huán)境。因此，如果電力系統(tǒng)的外部環(huán)境發(fā)生變化，該體系也可以隨之改變。假如電力系統(tǒng)的運行方式發(fā)生了變化，那么相關整定體系也要進行相應調(diào)整，針對系統(tǒng)外部的運行方式進行重新計算整定值。然后考慮整定的范圍和變化，考慮繼電器保護之間的關系等因素，制定整定體系。

結束語

近些年隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們收入水平有了極大的提高，工業(yè)建設也越來越完善。由此對于用電質(zhì)量以及用電需求也越來越高。繼電保護設備的應用極大的提升了整個系統(tǒng)的智能化建設，對于故障線路的識別也更加高效可靠。但在定值整定時則需要經(jīng)過大量復雜的計算與分析。

參考文獻

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